基于AT89C51的音频信号均幅控制放大器自控增益放大器抑制干扰音频功率放大器

1、基于AT89C51的音频信号均幅控制放大器，自控增益放大器，抑制干扰，音频功率放大器，    引言现在的学校，有许多已经采用计算机加网络多媒体系统来进行现场教学。此外，工程施工人员在施工现场进行对讲通话，驾驶人员在开动的坦克等自行火炮车辆上进行通话等，都避免不了讲话时嘈杂的背景噪声或无线干扰(包括网络射频干扰)，因而声音有大有小。怎样才能使听到的广播声或耳机中说话的声音平稳清晰?本文给出了一种用SG270、LM4884电路配合AT89C51单片机来解决干扰问题的实现方案。1电路主要器件1.1SG270放大器SG270电路为引言现在的学校，有许多已经采用计

2、算机加网络多媒体系统来进行现场教学。此外，工程施工人员在施工现场进行对讲通话，驾驶人员在开动的坦克等自行火炮车辆上进行通话等，都避免不了讲话时嘈杂的背景噪声或无线干扰(包括网络射频干扰)，因而声音有大有小。怎样才能使听到的广播声或耳机中说话的声音平稳清晰?本文给出了一种用SG270、LM4884电路配合AT89C51单片机来解决干扰问题的实现方案。1 电路主要器件1.1 SG270放大器SG270电路为国产工业级(-40+85)可控增益音频放大器，该芯片的1、2脚为正、反相信号输人端，A、B、C为压控输入端，增益控制电压范围为2.12.5 V，可通过输出反馈信号来即时进行自动增益控制。若把SG

3、270用作信号鉴幅电路，那么，SQ即为音频信号输入端，当输入信号达到一定幅度时，SQOUT端输出高电平(9脚须接上拉电阻)以此作为输出允许信号。SG270的封装形式为J型或D型DIP双列直插陶瓷封装，图1所示是其引脚排列图。SG270的主要电参数如下：电压增益：无控制电压或输入信号为05mV时，A VD70倍；输入信号为670 mV时，AVD为701倍直流输出电压：57 V(电源为12V时)；输出电压：5 V(电源电压12 V时)；输入偏置电流I10：10A；功耗电流IPlOmA；电路固有压控电压：2.12.5 V压控温漂：-4 mV或±0.2 V100，当SG270用于气温条件相对

4、较差的野外环境时，应对SG270进行温度补偿(负系数)，否则，在全部温度范围内，SG270的输出幅度会产生±0.2 V的温度漂移。增益调整范围Av为-70 dB1.2 LM4884放大电路LM4884是美国国家半导体公司的Boomer音频放大器，该器件具有噪音抑制功能，可以抑制混入放大器的射频信号，从而有效地确保调制解调器不受噪音影响，同时能有效地抑制来自无线笔记本电脑及手机等电子产品的干扰，有助于提高扬声器的声音清晰程度。LM4884具有低电平有效停机模式以及过热保护功能。同时带有2位四种增益(6 dB、10 dB、15.6 dB、21.6 dB)选择端。LM4884使用5V电源，

5、可以很好地与TTL电平的单片机相连接，其封装形式为20脚DIP双列直插封装或无引线封装。LM4884的主要性能参数如下：输出功率：8/1.2 W或4/1.9 W；PSRR(1 kHz，VDD=5 V)62 dB；采用双通道差分放大，有2位四种可选增益(6 dB、10 dB、15.6 dB、21.6 dB)；信号电源和功率驱动电源分开供电。1.3 AT89C51单片机AT89C51是美国ATMEL公司生产的带4 KB片内Flash程序存储器的40引脚单片机，其有关参数和引脚功能可查阅ATMEL89系列单片机应用技术等资料。2 设计方案2.1 硬件电路原理及功能由SG270、LM4884和AT89

6、C51单片机构成的音频均幅(量)输出控制放大器的电路原理图如图2所示。图中未包括话筒或音源部分(也可来自网络，无线接收的音频信号等)的前级电路，前级输入SG270的信号VINA为550 mV；OUT1、OUT2输出信号则可接人多媒体网络或扩音机，也可直接驱动扬声器或耳机。(1) 静噪功能当无正常的音频信号而只有背景噪声时，运放A1的输出幅度降低，南于压控电平的降低会使SG270增益增大，故必须进行静噪。可由A3把输入信号放大整形后由比较器B1进行输入信号VINA大小的判别。若无正常信号，B1将输出低电平给AT89C51单片机并进入INT0静噪中断处理，然后按静噪延时设定延时后由P1.2发出高电

7、平以关闭LM4884输出。(2) 防声音突变当系统在正常音频输入时，如果突然遭遇强声(如大喊、撞击话筒、接插件接触断续、雷爆、火器发射等)，则该电路会由SG270自动反馈控制并通过即时降低增益来抑制这种强声，强声过后再自动恢复正常。而当系统处于静噪状态时，若不加处置，SG270将处于高增益状态，此时若有话音信号，则可能出现冲击，故可由单片机P2.5发低电平以关闭电子开关A，同时由P2.6发出高电平打开电子开关B，而P2.7发出的1 kHz方波则经100 k电阻和电容C整形、W1降幅后，由运放A4输出25mV左右的假信号VINB给SG270，以使其保持有话音时的正常增益(这时LM4884输出关闭

8、)。(3) 对声音的自动增益跟踪自动增益跟踪功能主要利用SG270的自动增益调节特性，并通过压控反馈回路由运放A0、A1、A2来完成。(4) 功率输出功由运放A5对A0输出的平稳信号进行限幅后，其输出VINC可用于LM4884的差分放大，这种放大输出的功率可达1.2 W以上。LM4884的增益可由单片机(K2、K3、K4开关)进行设定并控制指示(通过L1、L2、L3、L4发光二极管)。(5) 静噪延时设定和数字显示不静噪时，电路开关K1闭合，这时开关A一直接通，B一直断开，LM4884也将一直打开。有静噪和延时时，K1断开，进入可静噪状态(L0指示)。静噪动作延时可南J1和J2在019秒内设定，设定值可由LED2和LED1显示。开机的初始设定为5秒，5秒无人说话将关闭LM4884输出(扬声器无声)以使电路静音。其它功能也可在此电路上改进和增加。2.2 软件设计在了